Thiết Kế dây chuyền tạo hình mặt lốp xe đạp 2

GIỚI THIỆU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LỐP XE ĐẠP VÀ CẤU TẠO LỐP XE ĐẠP

CHƯƠNG II:

GIỚI THIỆU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LỐP XE ĐẠP VÀ

CẤU TẠO LỐP XE ĐẠP 2.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT.

Quy trình công nghệ sản xuất lốp xe đạp nhìn được thể hiện ở hình 2.1:

Đạt

K Đạt

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất lốp xe đạp.

GVHD: Ts §inh Minh DiÖm Trang 21 SVTH: NguyÔn Thanh B×nh - 01C1A

Cao su bán thành phẩm các loại,vải mành, vải phin, thép tanh…

Công đoạn Hàn tanh

Công đoạn cán hình/ép đùn mặt lốp

Công đoạn cắt vải

Công đoạn lưu hoá

Công đoạn dán mặt lốp

Công đoạn thành hình

Công đoạn KCS

Công đoạn bọc lốp

Công đoạn nhập kho Cty

Phúc tra sản phẩm phế

Công đoạn Nhiệt luyện

Công đoạn g/

c cốt hơi

Công đoạn cán tráng vải

Cắt lấy tanh, huỷ bỏ phần phế phẩm

2.2 CẤU TẠO LỐP XE ĐẠP.

Lốp xe đạp được cấu tạo bởi 4 lớp chủ yếu:

- Lớp ngoài cùng gọi là lớp mặt lốp, nó được chế tạo bởi cao su sau khi đã qua các công đoạn: sơ luyện, hỗn luyện, nhiệt luyện lại, thành hình và lưu hoá, lớp này chịu nén và chịu mài mòn rất tốt Nó còn có tác dụng bảo vệ các lớp bên trong của lốp

- Lớp thứ hai bên trong gọi là lớp vải mành, nó được chế tạo bởi vải bố và hợp chất Pôlime, lớp này có tác dụng tạo hình lốp xe đạp và có tính chịu kéo rất tốt

- Lớp cao su mỏng cán tráng hai bên lớp vải mành là lớp có tác dụng bảo vệ lớp vải mành và tăng độ dính của vải mành với lớp mặt lốp và các lớp khác

- Thép tanh là lớp tạo hình của lốp, nó được bố trí trên vải mành ở phía ngoài rìa lốp nhằm mục đích chống sự co nén, sự giản ra của vành và đảm bảo cho lốp rắn chắc hơn

2.3 NỘI DUNG CÁC CÔNG ĐOẠN CHÍNH.

2.3.1 Công đoạn nhiệt luyện cao su

- Cao su bán thành phẩm các loại sau khi đã qua các quá trình sơ luyện, hỗn luyện và được phòng kỷ thuật kiểm tra đạt yêu cầu về chất lượng được nhập kho để cung cấp cho các công đoạn sản xuất sau này Công nhân nhận cao su bán thành phẩm từ kho về xưỡng theo đúng khối lượng yêu cầu và đưa lên các máy kuyện hở

 250,  345,  400,  450,  560…để tiến hành nhiệt luyện lại nhằm đạt yêu cầu về độ mềm dẻo cần thiết để cung cấp cho các máy công tác đặc chủng của các công đoạn tiếp theo của quy trình công nghệ sản xuất lốp xe đạp Công đoạn này đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong quy trình công nghệ sản xuất, nó cung cấp hầu hết cao su bán thành phẩm đạt độ dẻo yêu cầu cho tất cả các công đoạn sau này

2.3.2 Công đoạn ép đùn mặt lốp

- Cao su sau khi đã được nhiệt luyện đạt độ mềm dẻo cần thiết được đưa vào miệng phiểu của máy ép đùn mặt lốp gồm một xi lanh và bên trong có trục xoắn ốc

để đùn ép cao su ra miệng máy, đi qua khuôn mẫu để tạo hình dáng, kích thước của từng loại mặt lốp tương ứng với từng loại lốp khác nhau được sản xuất trong xí nghiệp.Trục được chuyển động nhờ động cơ xoay chiều rô to làm sóc qua hộp giảm

tốc, động cơ này có thể thay đổi tốc độ nhờ nguồn điện AC thay đổi qua ba bộ biến tần

- Mặt lốp sau khi đã đùn ra được di chuyển trên dàn con lăn và được làm mát băng hệ thống phun nước, các con lăn được truyền động bằng hệ thống đĩa-xích nhờ động cơ điện một chiều công suất 11kw, nó được điều chỉnh tốc độ phù hợp với tốc độ của máy đùn

- Cao su mặt lốp sau khi qua dàn con lăn làm mát sẽ được đưa đến tay công nhân để chuyển sang công đoạn dán mặt lốp

2.3.3 Công đoạn cán hình mặt lốp.

- Cao su sau khi được nhiệt luyện lại được cắt thành từng cuộn với trọng lượng thích hợp để chuyển sang đưa vào dàn trục cán của máy cán hình mặt lốp của công đoạn cán hình mặt lốp để tạo hình mặt lốp

- Có các loại máy cán hình mặt lốp như sau: Máy cán hình hai trục, ba trục, bốn trục Các trục cán có hình dạng của từng loại mặt lốp khác nhau tuỳ theo yêu cầu sản phẩm của từng loại lốp khác nhau, trục được truyền động nhờ động cơ điện xoay chiều qua hộp giảm tốc đến cặp bánh răng truyền động

- Cao su mặt lốp sau khi ra khỏi trục cán được di chuyển trên hệ thống tang làm mát băng không khí rồi chạy qua băng tải đến tay công nhân chuyển sang công đoạn dán mặt lốp

- Hệ thống tang làm mát được truyền động nhờ hệ thống đĩa-xích lấy từ động

cơ chính qua trục cán Máy cán hình mặt lốp này cũng có thể cán ra loại mặt lốp một màu hoặc hai màu

2.3.4 Công đoạn cán tráng vải mành.

- Vải mành sau khi được sấy khô cùng với cao su đã được nhiệt luyện đưa vào máy cán tráng bốn trục để tạo ra vải mành có cán cao su cả hai mặt để làm bố của lốp

- Máy cán tráng gồm bốn trục giống nhau được truyền động nhờ động cơ xoay chiều rô to làm sóc qua hộp giảm tốc đến cặp nhông truyền động, ngoài ra có các bộ phận hỗ trợ điện để điều khiển vô cấp tốc độ qua bộ biến tần nhằm điều chính tốc độ của trục cáng phù hợp với năng suất cũng như nạp liệu

- Ngoài ra còn có các bộ phận nhả vải và quấn vải sau khi cán tráng, trục sấy, trục làm lạnh Các bộ phận này được truyền động băng động cơ điện xoay chiều

GVHD: Ts §inh Minh DiÖm Trang 23 SVTH: NguyÔn Thanh B×nh - 01C1A

- Vải sau khi được cán tráng qua máy quấn vải sẽ được vận chuyển sang cung cấp cho máy cắt vải của công đoạn cắt vải

2.3.5 Công đoạn cắt vải.

- Vải sau khi đã cán xu qua từ máy cán tràng được cuộn thành từng cuộn và đưa lên máy cắt vải để cắt thành từng tấm theo kích thước xác định phù hợp với từng loại lốp được sản xuất

- Máy cắt vải gồm một băng tải rộng 2m, dài 8m được truyền động nhờ các con lăn qua bộ truyền xích, bởi động cơ xoay chiều, có bộ phanh hãm dừng chính xác Bộ phận dao cắt gồm các môtơ chạy dao và các môtơ quay dao đều là động cơ xoay chiều công suất 1.5 kW, 1450 vòng/phút Dao cắt được chạy trên thanh dẫn hướng đặt chéo so với băng tải một góc độ nào đó có thể điều chỉnh tuỳ theo yêu cầu của từng loại vải để đáp ứng nhu cầu sản xuất Trên hai đầu thanh dẫn có hai công tắc hành trình để đổi chiều chạy dao và chiều quay dao sau mỗi lần cắt

- Máy cắt vải làm việc hoàn toàn tự động, chiều dài tấm vải được cài đặt sẵn vào bộ đếm, khi băng tải chạy được một khoảng chiều dài xác định sẵn thì sensor phát tín hiệu cho băng tải dừng chính xác, sau đó dao cắt quay và chạy trên thanh dẫn để cắt tấm vải, khi dao cắt chạy đến đầu cuối thanh dẫn hướng tác động vào công tắc hành trình thì băng tải chạy lại đoạn thứ hai và máy cứ hoạt động như thế cho đến khi ta bấm nút dừng mà thôi

2.3.6 Công đoạn sản xuất tanh.

- Những cuộn thép từ kho đưa vào được nắn thẳng nhờ các máy nắn thẳng tự động rồi cắt thanh thành từng đoạn thích hợp với kích thước của lốp được sản xuất Sau đó được đưa sang máy cuộn tạo hình cho từng sợi tanh theo dạng tròn của lớp rồi chuyển cho công nhân hàn lại thành hình tròn trên máy hàn tiếp điểm điện áp cao

- Các máy nắn thẳng và máy cắt được truyền động nhờ các động cơ xoay chiều công suất 1.5 kW và các vòng tanh sau khi được chuyển sang cho công đoạn thành hình

2.3.7 Công đoạn thành hình.

- Thành hình lốp là giai đoạn tạo ra hình dạng của chiếc lốp với đầy đủ các

bộ phận: Các vòng tanh, các lớp vải đã được cán tráng, nó nhận bán thành phẩm từ các khâu khác Vải sau công đoạn cắt vải đã được cuộn thành cuộn cung cấp cho

máy thành hình, công nhân dán vải trên máy thành hình và cho các vòng tanh lên rồi cho máy hoạt động để tạo ra ống vải dạng chiếc lốp theo yêu cầu sản xuất

- Máy thành hình ở đây là loại máy Liên Xô được truyền động quay tròn bằng một động cơ xoay chiều có hai bộ dây quấn với công suất 11 kw và 3.5 kw để tạo ra hai cấp tốc độ khác nhau

- Khi bắt đầu quay động cơ được chạy ở tốc độ khởi động, các cuộn dây stator được nối qua các điện trở để giảm dòng khởi động của động cơ sau đó chuyển sang làm việc ở chế độ tốc độ thấp hoặc cao

- Khi dừng động cơ được hãm động năng nhờ nguồn điện một chiều đưa vào cuộn stator trong khoảng thời gian 2 giây làm động cơ dừng hẳn Ngoài ra máy còn

có một động cơ công suất 1.5 kW để chuyển động bộ phận cà dưới và một động cơ bơm dầu 4 kW để điều khiển các ben thuỷ lực Máy có thể làm việc tự động hoặc điều khiển bằng tay

- Bán thành phẩm của công đoạn này sẽ được chuyển sang công đoạn dán mặt lốp

2.3.8 Công đoạn dán mặt lốp.

- Sau khi đã có hình dạng lốp từ máy thành hình và cao su mặt lốp từ máy ép

đùn mặt lốp và máy cán hình mặt lốp chuyển sang các công nhân tiến hành thao tác dán mặt lốp để hoàn thiện bán thành phẩm hơn về chiếc lốp để chuyển sang khâu lưu hoá để tạo ra chiếc lốp hoàn chỉnh cuối cùng

2.3.9 Công đoạn lưu hoá.

- Lốp bán thành phẩm sau khi qua công đoạn dán mặt lốp sẽ được chuyển sang máy lưu hoá để lưu hoá tạo ra chiếc lốp hoàn thiện

- Lốp được lưu hoá trong khuôn của máy lưu hoá với nhiệt độ từ 105-1600C, với thời gian 5-6 phút, áp suất cho vào cốt hơi khoảng 7-8 KG

- Mỗi máy lưu hoá gồm 3 hoặc 4 khuôn và máy được đóng mở bằng động cơ xoay chiều công suất 7 kW, 900 vòng/phút qua hệ thống nhông truyền Các cơ cấu cấp lốp và lấy lốp được sử dụng xi lanh thuỷ lực với áp suất dầu khoảng 20 kG/cm2

- Máy làm việc theo chương trình PLC cài đặt tự động cấp nén, xả nén tự động nhờ bộ gia nhiệt và rơle thời gian qua bộ phận công tắc tơ, công tắc hành trình, van khí nén điện từ

2.3.10 Khâu KCS.

GVHD: Ts §inh Minh DiÖm Trang 25 SVTH: NguyÔn Thanh B×nh - 01C1A

- Lốp sau khi lưu hoá xong được các nhân viên kiểm tra, kiểm tra ngoại quan

theo tiêu chuẩn quy định, thử độ cứng của cao su mặt lốp, độ rộng đồng tâm của lốp… Theo định kỳ lốp được đưa lên máy chạy lý trình để kiểm tra sức chịu tải, độ mòn của mặt lốp Các quy định về tiêu chuẩn lốp được đề ra và thực hiện một cách chặt chẽ nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm

- Nếu qua quá trình kiểm tra mà lốp không đạt yêu cầu sẽ được loại bỏ phế phẩm và lấy lại cao su tái sinh, sợi tanh Còn đạt thì sẽ được chuyển sang công đoạn bọc lốp

2.3.11 Công đoạn bọc lốp.

- Lôp sau khi đã được kiểm tra đưa lên máy bọc lốp để quấn quanh lốp một

lớp ni lông màu PP và dán nhãn hiệu nhằm mục đích bảo vệ lốp và tạo mỹ quan cho sản phẩm đồng thời đảm bảo chống hàng giả và mang tính thương hiệu của công ty

- Máy quấn lốp làm việc tự động được truyền động bằng động cơ xoay chiều qua bộ nhông truyền, nó có thể điều khiển qua bộ biến tần Chương trình điều khiển hoạt động của máy dùng các công tắc tơ và các rơle thời gian

- Ta có thể bọc lốp bằng tay hoặc bằng máy theo từng chiếc hoặc theo kiện

từ 5-10 lốp

- Lốp sau khi bọc xong sẽ được nhập về kho của công ty để xuất ra thị trường

CHƯƠNG III:

GIỚI THIỆU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT MẶT

LỐP XE ĐẠP 1 MÀU VÀ 2 MÀU 3.1 GIỚI THIỆU QTCN SẢN XUẤT MẶT LỐP XE ĐẠP.

Ta có sơ đồ QTCN sản xuất như hình 3.1:

Đạt

Đạt

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất mặt lốp xe đạp 1 màu và 2 màu.

Thực chất của QTCN này là gồm hai giai đoạn chính:

GVHD: Ts §inh Minh DiÖm Trang 27 SVTH: NguyÔn Thanh B×nh - 01C1A

Cao su mặt lốp đỏ, đen, trắng, vàng cam

Nhiệt luyện

Xuất thành cuộn Xuất thành dãi

Ép đùn mặt lốp 1màu và 2 màu

Cán hình mặt lốp

1 màu và 2 màu

Kiểm Tra

Xử lý

Bán thành phẩm mặt lốp

xe đạp 1 màu và 2 màu

- Giai đoạn 1: Là giai đoạn nhiệt luyện lại cao su bán thành phẩm trên các máy luyện hở  250,  345,  400,  450,  560…

- Giai đoạn 2: là giai đoạn tạo ra dạng mặt lốp trên các máy cán hình mặt lốp và ép đùn mặt lốp

3.1.1 Giai đoạn nhiệt luyện cao su.

- Thể hiện ở hình 3.2

Hình 3.2: Ph ươnng pháp nhiệt luyện cao su bằng máy luyện hở

(1) Động cơ điện; (2) Khớp nối; (3) Hộp giảm tốc; (4) Cặp bánh răng_Bánh đà; (5) Gối đỡ trục; (6) Cặp bánh răng thay thế; (7) Trục luyện I; (8) Cao su nhiệt luyện; (9) Trục luyện II

- Như ta giới thiệu ở phần trước đây là giai đoạn nhiệt luyện lại cao su.Cao

su bán thành phẩm mặt lốp đỏ, đen, trắng, vàng cam…sau khi đã qua quá trình sơ luyện, hỗn luyện được phòng kỷ thuật kiểm tra chất lượng đạt yêu cầu và nhập kho công ty sau đó cung cấp cho các xưỡng sản xuất Công nhân phân xưỡng xăm lốp

xe đạp-xe máy nhận cao su này về và đưa lên các máy luyện hở để nhiệt luyện lại nhằm đạt độ dẻo yêu cầu phục vụ cho các công đoạn sản xuất sau này Sau khi nhiệt luyện xong cao su sẽ được xuất thành từng cuộn hay từng dãi để cung cấp cho các máy ép đùn mặt lốp, máy cán hình mặt lốp, máy cán tráng…

- Để luyện cao su trên máy luyện hở thì cao su phải qua sơ luyện (hóa dẻo) trước Công đoạn được thực hiện như sau: các chất phối hợp được cán ép qua khe

hở giữa 2 trục cán quay hướng vào nhau Các lớp cao su do có lực ma sát với trục cán kéo các chất phối hợp vào khe hở trục cán với vận tốc bằng vận tốc dài của trục

cán Các lớp cao su tiếp sau do lực kéo dính với lớp trước cũng được kéo vào khe

hở với vận tốc giảm dần so với khoảng cách bề mặt trục cán Do có sự khác nhau về vận tốc nên giữa các lớp cao su hỗn hợp cao su luôn xuất hiện ứng suất trượt nhào luyện chúng lại với nhau Mặt khác, do quá trình cán khe hở giữa các trục cán nhỏ nên phần không gian trên trục luôn xuất hiện một lượng cao su (hỗn hợp cao su) dự trữ Sự tồn tại liên kết dính giữa các lớp cao su đã kéo khối cao su dự trữ trên khe

hở vào chuyển động theo những hướng khác nhau Phần cao su ở lớp giữa bị đẩy lên như lực đẩy của nêm, còn phần cao su sát với bề mặt trục cán thì quay theo chiều quay của trục

- Sự chảy vật liệu trong khoảng cách giữa 2 trục cán Trong vòng quay của nguyên vật liệu dư đại lượng biến dạng trượt là lớn nhất Vì vậy, ở đây ứng suất trượt của cao su cũng lớn nhất và quá trình trộn luyện cũng xảy ra trong vùng mạnh nhất

- Trong thực tế sản xuất, các máy cán luyện sử dụng để hỗn luyện cao su có vận tốc dài ở các trục khác nhau Vì thế, khe hở giữa các trục đại lượng biến dạng trượt giữa các lớp su tăng lên đáng kể Mức độ tăng biến dạng trượt phụ thuộc vào tỉ tốc của máy, khoảng khe hở giữa các trục  và được đặc trưng bằng Gradien vận



V

V 1

V, V1: vận tốc dài của trục cán

 : khe hở của trục cán

G: Gradien vận tốc

- Như vậy, khi vận tốc dài của trục cán càng khác nhau (tỉ tốc càng lớn) và khoảng cách khe hở càng nhỏ đại lượng biến dạng trượt xuất hiện giữa các lớp vật liệu càng lớn thì khả năng khuấy trộn vật liệu càng tốt hơn

3.1.2 Giai đoạn tạo hình mặt lốp.

Có các phương pháp tạo hình mặt lốp như sau:

a Phương pháp ép đùn mặt lốp.

- Thể hiện hình 3.3

GVHD: Ts §inh Minh DiÖm Trang 29 SVTH: NguyÔn Thanh B×nh - 01C1A

Hình 3.3: Phương pháp tạo hình mặt lốp bằng trục vít đùn

3 4

(1) phểu nạp liệu; (2) Xi lanh; (3) Trục vít đùn; (4) Thước mặt lốp

- Được tiến hành trên các máy ép đùn Φ115, Φ 200, Φ 250…Cao su sau khi

đã nhiệt luyện lại trên các máy luyện hở đạt độ dẻo yêu cầu được xuất thành từng dãi chuyển sang cung cấp cho các máy ép đùn mặt lốp để tiến hành công đoạn tạo hình mặt lốp cung cấp cho công đoạn dán mặt lốp để tạo chiếc lốp xe đạp hoàn chỉnh cung cấp cho công đoạn lưu hoá sau này Mặt lốp sau khi ra khỏi máy ép đùn

di chuyển trên dàn con lăn làm mát và qua hệ thống băng tải đến tay công nhân dán mặt lốp

b Phương pháp cán hình mặt lốp.

- Xem hình 3.4

Hình 3.4: Phương pháp tạo hình mặt lốp bằng trục cán.

(1) Động cơ điện; (2) Khớp nối; (3) Hộp giảm tốc; (4) Cặp bánh răng_Bánh đà; (5)Trục vít me điều chỉnh khe hở trục; (6) Các cặp bánh răng thay thế; (7) Cao su màu I; (8) Cao su mặt lốp sau khi qua vân hoa tạo hình;(9) Cao su màu II;

(10) Trục cán hình; (11) Thước mặt lốp(vân hoa tạo hình); (12) Trục cán trơn

- Được tiến hành trên các máy cán hình mặt lốp 2 trục, 3 trục, 4 trục…Cao su sau khi đã qua nhiệt luyện lại trên các máy luyện hở đạt độ dẻo yêu cầu được xuất thành từng cuộn chuyển sang cung cấp cho các máy cán hình mặt lốp để tiến hành tạo hình mặt lốp cung cấp cho công đoạn dán mặt lốp và tạo ra lốp xe đạp hoàn